为分析高地温水工隧洞衬砌结构温度应力特性,基于拉普拉斯变换推导出衬砌结构瞬态温度场的解析解,并借助弹性抗力法推导出衬砌结构的弹性温度应力分量。依托新疆布伦口水电站监测数据对衬砌结构瞬态温度场及应力场进行计算分析,并采用...为分析高地温水工隧洞衬砌结构温度应力特性,基于拉普拉斯变换推导出衬砌结构瞬态温度场的解析解,并借助弹性抗力法推导出衬砌结构的弹性温度应力分量。依托新疆布伦口水电站监测数据对衬砌结构瞬态温度场及应力场进行计算分析,并采用抗拉强度准则和裂缝尖端强度因子对衬砌结构破坏进行分析,提出合理的温控防裂措施。结果表明:1)衬砌温度场前期整体温度迅速上升,在第7天左右达到最大值,其中衬砌内壁温度可达到37℃,外壁温度可达到56℃。2)衬砌结构外墙环向应力可达到2.2 MPa,体现为拉应力状态;径向应力可达到2.7 MPa,呈现为压应力状态。3)衬砌结构强度的破坏主要受温度及结构本身稳定性2方面影响,可通过采用低热水泥、控制混凝土的入模温度以及严格监控施工过程来提高衬砌的稳定性。其中,采用低热水泥可降低衬砌结构的温升值,混凝土的最终水化热每降低50 k J/kg,衬砌结构内外壁的温差可降低1.85℃左右;适当提高入模温度可缩短水化热的放热周期及降低衬砌内外壁温差。展开更多
文摘为分析高地温水工隧洞衬砌结构温度应力特性,基于拉普拉斯变换推导出衬砌结构瞬态温度场的解析解,并借助弹性抗力法推导出衬砌结构的弹性温度应力分量。依托新疆布伦口水电站监测数据对衬砌结构瞬态温度场及应力场进行计算分析,并采用抗拉强度准则和裂缝尖端强度因子对衬砌结构破坏进行分析,提出合理的温控防裂措施。结果表明:1)衬砌温度场前期整体温度迅速上升,在第7天左右达到最大值,其中衬砌内壁温度可达到37℃,外壁温度可达到56℃。2)衬砌结构外墙环向应力可达到2.2 MPa,体现为拉应力状态;径向应力可达到2.7 MPa,呈现为压应力状态。3)衬砌结构强度的破坏主要受温度及结构本身稳定性2方面影响,可通过采用低热水泥、控制混凝土的入模温度以及严格监控施工过程来提高衬砌的稳定性。其中,采用低热水泥可降低衬砌结构的温升值,混凝土的最终水化热每降低50 k J/kg,衬砌结构内外壁的温差可降低1.85℃左右;适当提高入模温度可缩短水化热的放热周期及降低衬砌内外壁温差。
